package leetcode.top100;


import utils.TreeNode;

import java.util.HashMap;
import java.util.Map;

/**
 * 在上次打劫完一条街道之后和一圈房屋后，小偷又发现了一个新的可行窃的地区。这个地区只有一个入口，我们称之为“根”。 除了“根”之外，每栋房子有且只有一个“父“房子与之相连。一番侦察之后，聪明的小偷意识到“这个地方的所有房屋的排列类似于一棵二叉树”。 如果两个直接相连的房子在同一天晚上被打劫，房屋将自动报警。
 * <p>
 * 计算在不触动警报的情况下，小偷一晚能够盗取的最高金额。
 * <p>
 * 示例 1:
 * <p>
 * 输入: [3,2,3,null,3,null,1]
 * <p>
 * 3
 * / \
 * 2   3
 * \   \
 * 3   1
 * <p>
 * 输出: 7
 * 解释: 小偷一晚能够盗取的最高金额 = 3 + 3 + 1 = 7.
 * 示例 2:
 * <p>
 * 输入: [3,4,5,1,3,null,1]
 * <p>
 *   3
 * / \
 * 4   5
 * / \   \
 * 1   3   1
 * <p>
 * 输出: 9
 * 解释: 小偷一晚能够盗取的最高金额 = 4 + 5 = 9.
 * <p>
 * {dp,贪心}
 * {@link Code198_打家劫舍}
 * {@link Code213_打家劫舍2}
 * {树形dp}
 * {@link Code337_打家劫舍3}
 *
 * @since 2019/12/16 0016 下午 10:16
 */
public class Code337_打家劫舍3 {

    public static int rob(TreeNode root) {
        if (root == null) return 0;
//        return process1(root);
        Map<TreeNode, Integer> memo = new HashMap<>();
        return process2(root, memo);
    }

    /**
     * 方式3：树形DP
     * <p>
     * 每个节点可选择偷或者不偷两种状态，根据题目意思，相连节点不能一起偷
     * <p>
     * 当前节点选择偷时，那么两个孩子节点就不能选择偷了
     * <p>
     * 当前节点选择不偷时，两个孩子节点只需要拿最多的钱出来就行(两个孩子节点偷不偷没关系)
     * <p>
     * 我们使用一个大小为2的数组来表示 int[] res = new int[2] 0代表不偷，1代表偷
     * <p>
     * 任何一个节点能偷到的最大钱的状态可以定义为
     * <p>
     * 当前节点选择不偷: 当前节点能偷到的最大钱数 = 左孩子能偷到的钱 + 右孩子能偷到的钱
     * <p>
     * 当前节点选择偷: 当前节点能偷到的最大钱数 = 左孩子选择自己不偷时能得到的钱 + 右孩子选择不偷时能得到的钱 + 当前节点的钱数
     * <p>
     * 表示为公式如下
     * <p>
     * root[0] = Math.max(rob(root.left)[0], rob(root.left)[1]) + Math.max(rob(root.right)[0], rob(root.right)[1])
     * <p>
     * root[1] = rob(root.left)[0] + rob(root.right)[0] + root.val;
     */
    private static int dp(TreeNode root) {
        int[] result = doDP(root);
        return Math.max(result[0], result[1]);
    }

    private static int[] doDP(TreeNode root) {
        int[] res = new int[2];
        //空节点，表示都不偷
        if (root == null) return res;
        //计算左儿子偷和不偷的结果
        int[] left = doDP(root.left);
        //计算右儿子偷和不偷的结果
        int[] right = doDP(root.right);
        //当前不偷，儿子偷不偷没关系，只要给能拿到的最大的钱即可。
        res[0] = Math.max(left[0], left[1]) + Math.max(right[0], right[1]);
        //当前偷，返回儿子不能偷时能拿到的最多的钱
        res[1] = root.val + left[0] + right[0];
        return res;
    }

    /**
     * 方式2：对方式1的优化。当前节点找孙子 等价于 当前节点的儿子节点找儿子。重复问题。
     * 可以用一个记忆，由于不是数组，所以用Hash存，K存访问过的根，V存从根开始最优解
     */
    private static int process2(TreeNode root, Map<TreeNode, Integer> memo) {
        if (root == null) return 0;
        //如果有，直接返回
        if (memo.containsKey(root)) return memo.get(root);
        //当前节点的最大效率  = Math.max(当前节点+四个孙子，两个儿子)
        int money1 = root.val;
        //如果儿子 不为空，才能找孙子
        if (root.left != null) {
            money1 += process2(root.left.left, memo) + process2(root.left.right, memo);
        }
        if (root.right != null) {
            money1 += process2(root.right.left, memo) + process2(root.right.right, memo);
        }
        //找儿子的
        int money2 = process2(root.left, memo) + process2(root.right, memo);
        int res = Math.max(money1, money2);
        //返回最值
        memo.put(root, res);
        return res;
    }

    /**
     * 方式1：暴力递归。当前结果 = 当前偷+四个孙子可以偷 或者 当前不偷+两个儿子可以偷   的最值。
     *
     * @param root
     * @return
     */
    private static int process1(TreeNode root) {
        if (root == null) return 0;
        //当前节点的最大效率  = Math.max(当前节点+四个孙子，两个儿子)
        int money1 = root.val;
        //如果儿子 不为空，才能找孙子。当前节点找孙子 等价于 当前节点的儿子节点找儿子。重复问题
        if (root.left != null) {
            money1 += process1(root.left.left) + process1(root.left.right);
        }
        if (root.right != null) {
            money1 += process1(root.right.left) + process1(root.right.right);
        }
        //找儿子的
        int money2 = process1(root.left) + process1(root.right);
        //返回最值
        return Math.max(money1, money2);
    }


}
